时间:20xx年xx月xx日
地点:西安市蓝田县东汤峪
一、实习概况:
20xx年xx月xx日,我们土木工程专业进行了工程地质实习,工程地质实习是整个工程地质学教学中十分重要的实践环节,使学生在课程理论知识学习的基础上,通过对基本地质现象的野外实地考察和现场实践,获得感性知识并巩固和深化课程理论,使理论与实际相结合,为毕业以后的设计、施工中应用有关地质资料打下一定的基础。同时增加感性认识,扩大视野,培养提高观察能力、动手操作能力、分析问题解决问题的能力。
二、实习目的:
1).使理论联系实际,加深和巩固课堂知识,提高在野外识别各种地质现象的能力同时增加感性认识,扩大视野,培养提高观察能力,动手操作能力,分析问题解决问题的能力。
2).鉴别和观察常见的岩石,矿物特征及工程性质。
3).学习运用罗盘仪器测岩石的走向、倾向和倾角。
4).了解三大岩石的形成过程,产生年代、结构、产状、形成原因及现象以及流水的地质作用对岩石的影响和冲刷成河谷的过程。
5).了解地质构造的内容,实践其现场的判断方法。
三、实习内容
地质概况:
区内出露的地层主要有下元古界宽坪群和从中更新统到全新统的第四系。另外,还有少量第三系出露。该区出露的侵入岩包括酸性、基性和超基性岩,主要有花岗岩、辉长岩和辉石岩。该区位于北秦岭加里东褶皱带的北缘(黄邦强等,1984),宽坪群具多期变形特征。早期褶皱近东西向,呈同斜紧闭褶皱,局部出现平卧褶皱,发生轴面片理S1及肠状褶皱、勾状褶皱等,伴随早期中基性脉岩侵入,为前寒武纪变形。中期褶皱也为近东西向,与早期褶皱枢纽交角不大(2m,厚层2—0.5m,中层0.5—0。1m,薄层0.1—0.01m,页薄层2mm,粗砂2—0.5mm,中砂0.5—0.25mm,细砂0.25—0。1mm,粉砂0.1—0.01mm。中厚层;碎屑矿物成分主要为石英,含量75%以上,次要成分为长石,岩屑,炭屑等,共占15%;粒屑大小在0.8—0.3mm之间,含量共占70%以上,主要为中粒碎屑;碎屑多为次棱角——次圆状,分选中等;胶结物主要为泥质,孔隙式胶结为主,次为接触式;基质含量少,主要为泥质,粉砂。单斜层理发育,上部见波状层理。向上为细砂,粉砂岩,粉砂岩中可见植物碎屑化石。定名:中粒石英砂岩。在野外,碎屑岩常形成山脊或突兀地面,抗风化能力较强,表面无水溶蚀痕迹,除钙质胶结者外,滴酸无反应。更重要的是经常使用手中的放大镜,从结构的观察中很容易与其它岩类区别。
我们还测量了岩层产状,它是描述岩层空间展布状态,分析岩层形变和研究构造的重要数据。首先选定一个较平整的岩层面。注意选定时一定要前后左右观察一下岩层层面的位置,不要将节理面或风化面当成层面。将罗盘打开成面状,将长边紧贴岩层面并保持水平,代表一个水平面,读出磁针(南,北针均可)指向的刻度盘数据,就代表水平面与岩层面交线的方向,亦即岩层走向。将罗盘折起,短边紧贴岩层面,保持罗盘水平,北针所指数据即岩层倾向。将罗盘长边沿垂直走向方向上紧帖岩层,旋转罗盘底部手柄,让垂直水准器气泡居中,读出白色短线标志所指度数即岩层倾角。
一般情况在对走向不做特别要求时,岩层产状数据只需量出倾向和倾角。
我们的第二站是淮南的罗山。罗山下半部的土壤呈棕红色,上部呈土黄色。在这里我们除了看到昨天的白云岩、砂岩和泥岩外,还了解了风化作用的影响。罗山南侧山余家村北小山岗上,有一个完整的风化剖面自上而下:土壤层:灰褐色,植被茂盛,厚5—25cm。淋滤层:棕褐色,主要由粘土矿物组成;富含Fe3+,板结成块状,垂直节理发育,厚10—50cm。半风化层:土黄色,暗色矿物已风化,岩石结构尚保存,但已疏松。基岩层:深灰色,为上太古界霍邱群角闪斜长片麻岩。基岩由角闪石和斜长石组成,风化过程中在H2O,O2,CO2等作用下,矿物被分解,K+,Na+,Ca2+,Mg2+等被淋滤,Al3+,Fe3+不活跃组分残留原地,分别形成粘土矿物和氧化物。如地处热带—亚热带雨林气候带,粘土矿物。铁的氧化物会进一步被水解,形成铝土矿,褐铁矿等矿产,是提炼铝,铁等金属的重要原料。淮南地处温带,这种情况较难出现。沉积岩除了粘土岩,其它岩类都或多或少含有粘土矿物,它们风化后,也会残余大量的粘土矿物。八公山,舜耕山的岩石缝隙中,凹地里都可以见到它们。
风化作用可以形成许多有用矿产,但更重要的是它为人类提供了宝贵的土壤资源,形成人类赖以生存的耕地。但这是一个漫长的地质历程。1cm厚的粘土层的形成可能需要成千上万年,但一阵风,一场洪水就让它们消失。我国人均耕地面积仅是世界的1/4,人口增加,水土流失,荒漠化还在使它不断减少。究其原因,还是人类过度开发,生态环境日益恶化所致。保护环境,保护耕地,已是刻不容缓,否则,我们的子孙后代将何以为生地层中的古风化面常常当作不整合或假整合的标志,它们代表岩层由沉积转变为风化侵蚀的过程,造成了地层缺失和不连续,多被解释为地壳上升的结果。如淮南地区奥陶系马家沟组和上石炭统太原组之间的铝土岩和褐铁矿层,就是中奥陶世后华北地区整体上升,经历了志留纪,泥盆纪,早石炭世的长期侵蚀风化的产物,直到晚石炭世才开始接受沉积,形成石炭二叠系含煤地层。山余家霍邱群与上覆上元古界八公山组之间的不整合面上也有含铁的古风化面。
我们的第三站是茅仙洞和韭山洞。茅仙洞风光绮丽,令人心旷神怡,被道家奉为“清虚仙境”。西汉时茅氏三兄弟在此建观修道,以后是否成仙不得而知。有一点是真实的,是淮河的地质作用造就了这如画的风景。随着侵蚀作用的继续,河道会逐渐北移,茅仙洞会慢慢消失,如此发展下去,也许几十万年以后,茅仙洞与二道河之间的山体会被侵蚀殆尽,夷为平地,或者形成一个“牛轭湖”,而河道则会“去弯取直”,河水在茅仙洞的位置向东北在八公山镇附近流向二道河。那时,八公山的大部分将不复存在。河流既是如画山水的“雕塑师”,又是移山填海的“大力士”。淮河河床内沉积物主要是沙,主要由石英碎屑组成,其次为长石,白云母,岩屑,生物介壳碎片等。分选较好,磨圆程度较高,大小一般在0.2—0.05mm左右,多为细砂。河漫滩主要为粉砂和粘土。地史中的河流沉积由河床沉积及河漫滩沉积组成,碎屑沉积物自下而上由粗变细,形成完整的沉积系列。在河湖密布或河流入海处,河流淤积形成大量肥沃的土地,森林植被茂盛,是煤形成的有利场所。河流地质作用是陆地上最重要的地质作用之一,通过其侵蚀,搬运和沉积作用不断改造地表形态,形成各种矿产,孕育着人类文明。茅仙洞附近,位于河流凹岸的八公山由于快速的侧蚀作用形成了悬崖峭壁。绕过八公山,河流进入淮北平原,这里地势平坦,河道变宽,河水流速减缓,泥沙携带能力降低,沉积作用增强,特别是流经八公山侵蚀,搬运的大量泥沙在此淤积,逐渐形成河心滩,导致河流分叉,形成所谓的“二道河”。河流淤积的土地肥沃,适合农作物生长,因而建立了“二道河”农场,每年向国家提供了大量商品粮。
韭山洞位于淮南市东南凤阳县宋集乡境内韭菜山。韭山洞为石灰岩溶洞,形成于寒武纪,溶洞全长1400余米,其钟乳石,乳笋及岩溶造型千姿百态,五岳齐天更为佳境。韭山以盛产野韭而闻名,又以群山连绵别名九山。山腹有溶洞,因山名韭山洞(九山洞)。四面崖石犬东交错,洞内宽窄不一,洞顶有的高达数十米,石幔重重。行程左转右拐,有时可见洞中藏洞,各种钟乳石、石笋等千姿百态,任人比拟测思。韭山洞是凤阳不可不去的景点,韭山以盛产野韭而闻名,又以群山连绵别名九山。山腹有溶洞,因山名韭山洞(九山洞)。四面崖石犬东交错,洞内宽窄不一,洞顶有的高达数十米,石幔重重。行程左转右拐,有时可见洞中藏洞,各种钟乳石、石笋等千姿百态,任人比拟测思。区内出露下寒武统地层,为一单斜构造,岩层产状一般为180°∠20°。其原为隐于淮北平原下淮南复向斜北翼东延部分。因受北北东向武店正断层的影响,西部上盘下降,隐于淮北平原新生代松散层下,东部下盘上升得以出露。据测算,此断层垂直落差在1500米以上。岩溶发生于毛庄组,灰岩与页岩互层,节理密集,为地下水活动提供了便利条件。溶洞全长近1500米,初始时岩溶顺着石灰岩层发育,随着溶洞扩大,下伏页岩层亦被冲蚀,上覆岩层发生重力垮塌,导致溶洞规模进一步扩大,形成“囊括五岳”,“峡谷幽深”等壮丽景观。洞穴延伸受岩层和节理控制,高低起伏,蜿蜒曲折,瞬息万变,犹如一个巨大的迷宫。地下水的沉积作用形成的石钟乳,石笋,石帘,石幔更因其奇特造型引出许多美丽的神话与传说,让人浮想联翩。进入洞中,远离尘世的喧嚣,犹如到了梦幻般的人间仙境,让人真切体验到融入大自然的美好感受。将来,当我们享受富裕的物质生活的同时,应该有一个怎样的生存环境这也许是一个有益的启示。地下水的地质作用会继续,溶洞会不断扩大,最后导致地面塌陷,溶洞消失。但新一轮的侵蚀又会开始,形成新洞穴。只要其它条件不变,这个过程就会永远进行下去,直到有一天将山体夷平。溶洞是人类最早的“家”,许多古人类化石就是在洞穴堆积中发现的。淮南地区山区多为碳酸盐岩,岩溶发育,如上窑东洞山的溶洞,舜耕山洞山的溶洞规模都不小。这里紧靠淮河,有充足的水源,应是古人类繁衍生息的理想地方。中国古人类学者曾将其列为古人类化石发掘的重点地区,但无所获,这些珍贵的地质遗产常常是”可遇不可求”的。
五、实习体会
通过这次习,进一步加固和加深课堂多学过的理论知识,培养出用工程地质观点分析实际问题和观察能力,在实习中,观察分析褶皱、断裂特征,学回了辨认分析河流地质作用的能力,从而进一步明确了地质的地位以及与工程建设紧密结合的治学思想。地质学科是一门实践性很强的学科。野外地质教学是地质教学中的重要环节。地质认识实习就是引导让一年前对地质学还一无所知的我们运用在课堂上了解的地质学理论和方法去认识地球,即从地质学的角度认识我们过去熟悉的山,水,土,石,从而观察了解过去或现代的地质作用及其产物。学习一些野外的基本工作和方法,初步地建立科学的思维方式,为今后的学习打下良好的基础。运用学过的矿物岩石的知识和方法,在不断的实践中积累经验,就会认识越来越多的矿物和岩石,识别能力会愈来愈强。
此外,地质实习还对我们的意志有所磨练,虽然有烈日当头,有雨打风吹,但是我们还是在老师的带领下胜利地完成了实习的各项工作。这期间我们曾经汗如雨注,下雨时,雨水浸透了衣服和鞋子,最后一天,有不少同学有晕车的现象,但是,坚持就是胜利,我们克服了重重困难,没有一个人退缩。
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